ANDRÉ-MARIE AMPÈRE
Il padre dell’elettromagnetismo
Liceo Scientifico G.Ulivi
Classe 5G
Giorgia Piroli
INDICE
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Introduzione
Biografia
I primi studi
Il mondo della fisica
Le intuizioni di Ampère
Induzione elettromagnetica
Gli ultimi anni e l’anonimato
pag.3
pag.4-5-6
da pag. 7 a 13
pag.14-15
da pag.16 a 21
pag. 22-23
pag. 24
INTRODUZIONE
André-Marie Ampère fu senza dubbio una figura
di spicco nella società scientifica francese durante
tutto il XIX secolo. Il suo apporto principale alla
storia della fisica fu quello di dare il primo impulso
all’unificazione delle forze elettriche e
magnetiche, attraverso la creazione di una nuova
disciplina l’elettromagnetismo.
BIOGRAFIA
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Ampère nacque il 20 gennaio 1775 a
Lione; la sua vita fu condizionata
positivamente dalla figura del padre; egli
gli permise di trascorrere un’infanzia
idilliaca all’insegna dell’amore per lo
studio.
La morte del padre, avvenuta nel 1793, segnò
profondamente l’animo di André-Marie, avviandolo
contemporaneamente al mondo adulto.
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Ampère incominciò quindi a costruirsi un
nome nel mondo scientifico, grazie anche
all’arrivo del primo incarico come
professore di Fisica nella scuola centrale di
Bourg-en-Bresse.
In contemporanea con il primo incarico, nel 1799,
lo scienziato sposò Julie Carron, sua amata sin
dall’infanzia, ma sfortunatamente la donna morì
quattro anni dopo il matrimonio. A questo
matrimonio ne seguì un secondo, nel 1806, il quale
finì malamente a causa del cattivo rapporto tra i
due coniugi.
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Tutte queste sfortunate vicissitudini portarono
Ampère a dedicarsi completamente allo studio
multidisciplinare, tra cui quello fisico, il quale
gli permise di conquistare la fama di grande
fisico e matematico.
Maxwell stesso lo definì “ il Newton dell’elettricità”.
André-Marie morì il 10 giugno 1836
a Marsiglia, durante un viaggio di
lavoro, a causa di un attacco di
polmonite.
I PRIMI STUDI
Prima di dedicarsi completamente
alla fisica, Ampère si occupò, nel
1802, di un argomento matematico,
scrivendo in quello stesso anno
”Considerazioni sulla teoria
matematica del gioco. ”
La domanda, a cui Ampère cercò
di trovare risposta in questo testo è la seguente: qual è la
probabilità che un giocatore perda tutta la sua fortuna dopo
una serie di giocate?
Innanzitutto iniziò con in considerare un giocatore che ad ogni
mossa scommettesse una quota fissa della sua fortuna.
Prendendo come esempio il caso del gioco del dado a sei
facce mostrato in figura, suppose che il giocatore possedesse
solo un euro e che diventasse quindi quella la sua quota fissa;
in questo caso quindi alla prima mossa la probabilità di
vincere (V) sarà di 1/6, mentre quella di perdere (P) sarà di
5/6.
Prima mossa P= 5/6, ovvero 83,3%
V=1/6, ovvero 16,7% -> probabilità che
continui a giocare
Seconda mossa VP=rimanere con 1€= 13,9%
VV=ottenere 2€=2,8%
Il giocatore in questa mossa non può perdere dato
che, anche se perdesse, si ritroverebbe comunque
con 1€, potendo quindi continuare il gioco.
Terza mossa
gioco=11,6%
VPP=perdere 1€ e uscire dal
VPV=ottenere 2€=2,3%
VVP=tornare ad avere 2€=2,3%
VVV=ottenere 4€=0,5%
Il giocatore quindi ha la probabilità dell’11,6% di
perdere tutto, mentre il 5,1% di continuare il gioco.
Quarta mossa
VPVP=tornare ad avere 1€=1.9%
VPVV=guadagnare 3€=0,4%
VVPP=tornare ad avere 1€=1.9%
VVPV=guadagnare 3€=0,4%
VVVP=tornare ad avere 3€=0,4%
VVVV=guadagnare 5€=0,1%
Il giocatore in ogni caso continua il gioco.
Quinta mossa Il giocatore ha la possibilità di
perdere solo in due occasioni:
VPVPP=1,6%
VVPPP=1,6%
La probabilità che il giocatore perda tutto
corrisponde al 3,2%; di conseguenza quello che
continui il gioco corrisponde all’1,9%.
Questo studio serve a dimostrare che se
la probabilità di perdere alla prima mossa
è del 83,3%, dopo cinque mosse diventa
del 98,1%.
Ampère riuscì a sintetizzare la situazione
e ad esprime nella formula sottostante la
probabilità che il giocatore perda tutto il
suo patrimonio vincendo p volte e
perdendo m+p volte.
IL MONDO DELLA FISICA
Ampère cominciò a dedicarsi completamente alla fisica a
partire dal 1820. Fu proprio lui a sostenere per la prima volta
che elettricità e magnetismo
non sono nient’altro che due
facce della stessa medaglia.
Il 1820 fu un anno importantissimo sia per André-Marie
sia per tutto il mondo scientifico: Oersted presentò la sua
esperienza.
Oersted dimostrò che
un filo attraversato da
corrente elettrica
genera una campo
magnetico, tale da
muovere l’ago
magnetizzato di una
bussola.
L’impatto che questo esperimento ebbe su Ampère fu così
forte che lo scienziato decise di dedicare tutte le sue forze allo
studio del fenomeno e delle sue conseguenze. LE INTUIZIONI DI AMPÈRE
L’ipotesi a cui Ampère arrivò dopo settimane e settimane di
studio era che l’origine del magnetismo fosse elettrica.
Fino al allora l’esistenza dei magneti era stata spiegata dalla
presenza di fluidi magnetici, mentre i fenomeni elettrostatici
erano giustificati da fluidi elettrici.
Secondo il fisico, all’interno del magnete si creavano delle
correnti elettriche microscopiche.
Ampère credeva che l’effetto di queste correnti potesse
corrispondere ad una corrente equivalente che scorre nell’ago
del magnete.
Queste piccole correnti prendono il nome di correnti amperiane.
Ampère quindi partì da un’interpretazione del magnetismo
relativo alle cariche in movimento; da questa interpretazione
deriva appunto il termine elettrodinamica.
“Questo termine, azione elettrodinamica, esprime l’idea che i
fenomeni d’attrazione e repulsione che lo caratterizzano sono
prodotti dall’elettricità in movimento nei conduttori “
André-Marie Ampère
Il 25 settembre 1820, André-Marie Ampère presentò il suo
esperimento all’Accademia come prova definitiva che il
magnetismo desse origine al movimento di cariche elettriche.
Dimostrò così che i conduttori
si comportavano come dei magneti
a tutti gli effetti, essendo un
conduttore la faccia nord del
magnete e l’altro la faccia sud.
Da questa esperienza e dai suoi risultati matematici, infine, venne
delineata la definizione dell’unità di misura della corrente
elettrica: l’ampere.
“L’ampere è l’intensità della corrente che, se mantenuta in due
conduttori lineari paralleli, di lunghezza infinita e sezione
trasversale trascurabile, posti a un metro di distanza l’uno
dall’altro nel vuoto, produce tra questi una forza pari a 2·10−7
newton per metro di lunghezza”
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Dopo aver dimostrato che una corrente elettrica produce
effetti magnetici, la successiva domanda che il mondo
scientifico si pose fu la seguente: “E’ possibile che un
magnete possa produrre corrente elettrica?”.
Questo fenomeno, chiamato appunto induzione
elettromagnetica, venne ufficialmente scoperto da Michael
Faraday nel 1831, ma è noto che anche Ampère arrivò più
volte molto vicino alla risposto del quesito.
André-Marie iniziò lo studio dell’induzione,
chiedendosi se una corrente fosse
in grado di generarne un’altra.
Per verificare ciò vennero impostati
diversi esperimenti, nessuno dei quali
diede il risultato sperato.
Per questo Ampère abbandonò
l’induzione e la possibilità di
diventarne lo scopritore.
GLI ULTIMI ANNI E L’ANONIMATO
Nonostante il grande genio di uno scienziato come
Ampère, gli ultimi anni della sua vita furono caratterizzati
dal grande sforzo lavorativo, ma dal conseguente
anonimato all’interno della società scientifica francese.
Ci vollero più di 50 anni dalla data della sua morte, per
vedere l’arrivo dei primi riconoscimenti a livello nazionale.
